Question

已知可逆反应CO+H₂O（g）?CO₂+H₂，达到平衡时，K=

c(CO2)×c(H2)

c(CO)×c(H2O)

，K是常数，只与温度有关，与浓度无关．
（1）830K时，若起始时：c（CO）=2mol/L，c（H₂O）=3mol/L，平衡时CO的转化率为60%，水蒸气的转化率为

 

；K值为

 

．
（2）830K，若只将起始时c（H₂O）改为6mol/L，则水蒸气的转化率为

 

．
（3）若830K时，起始浓度c（CO）=a mol/L，c（H₂O）=b mol/L，H₂的平衡浓度c（H₂）=c mol/L，a、b、c之间的关系式是

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的计算

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据三段式解题法，求出反应混合物各组分浓度的变化量、平衡时各组分的浓度，转化率=

水蒸气浓度变化量

水蒸气的起始浓度

，K=

C(CO2)C(H2)

C(CO)C(H2O)

．
（2）温度不变，化学平衡常数不变，根据化学平衡常数求出反应掉的水蒸气的物质的量浓度，再根据转化率公式计算水蒸气的转化率．
（3）温度不变，化学平衡常数不变，利用三段式法结合平衡常数计算a、b、c之间的关系式．

解答： 解：（1）设水蒸气反应的浓度为xmol/L
         CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
         1            1
      1.2mol/L       xmol/L
         x=1.2
所以水蒸气的转化率=

1.2mol/L

3mol/L

×100%=40%；
           CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
     起始  2mol/L   3mol/L       0        0
     反应1.2mol/L  1.2mol/L  1.2mol/L  1.2mol/L
     平衡0.8mol/L  1.8mol/L  1.2mol/L  1.2mol/L
平衡常数K=

1.2mol/L×1.2mol/L

0.8mol/L× 1.8mol/L

=1，
故答案为：40%；1；
（2）设反应的水蒸气的浓度为y．
       CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
 起始 2mol/L    6mol/L          0      0
 反应   y        y              y      y
 平衡（2-y）mol/L（6-y）mol/L    y      y
K=

y×y

(2-y)mol/L× (6-y)mol/L

=1
   解得y=1.5mol/L，
所以水蒸气的转化率为

1.5mol/L

6mol/L

=25%，
故答案为：25%；
（3）CO+H₂O（g）?CO₂ +H₂，
起始amol/L  b mol/L     0     0
反应c mol/L c mol/L c mol/L c mol/L
平衡（a-c）mol/L （b-c）mol/L c mol/L c mol/L
K=

c mol/L×c mol/L

(a-c)mol/L× (b-c)mol/L

=1，
所以c²=（a-c）（b-c），即ab=bc+ac，
故答案为：ab=bc+ac．

点评：本题考查了用三段式法对化学反应进行计算，难度不大，注意化学平衡常数K只与温度有关，与其他物理量无关．